JP4629636B2

JP4629636B2 - Rotary seal mechanism and rotary joint in fluid feed mechanism

Info

Publication number: JP4629636B2
Application number: JP2006245378A
Authority: JP
Inventors: 諭石橋; 友喜板橋
Original assignee: Rix Corp
Current assignee: Rix Corp
Priority date: 2006-09-11
Filing date: 2006-09-11
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2026-09-11
Also published as: JP2008064274A

Description

本発明は、回転部に流体を送給するための流体送給機構における回転シール機構およびこの回転シール機構に用いられるロータリジョイントに関するものである。 The present invention relates to a rotary seal mechanism in a fluid feeding mechanism for feeding fluid to a rotating portion, and a rotary joint used in the rotary seal mechanism.

工作機械の主軸など作動時に回転状態にある回転部に冷却用のクーラントなどの流体を送給する流体送給機構において、固定された流体送給配管を回転部の流路と接続する流体継手としてロータリジョイントが用いられる。ロータリジョイントは、回転部に結合されて回転する回転軸と流体送給配管に接続される固定軸とを同軸に配置して軸方向に対向させ、それぞれの対向端面に装着された回転シールのシール面を相互に密着させることにより流体の漏洩を防止する構成となっている。 As a fluid coupling that connects a fixed fluid feed pipe to the flow path of a rotating part in a fluid feeding mechanism that feeds a coolant or other fluid to a rotating part that is rotating during operation, such as a spindle of a machine tool A rotary joint is used. The rotary joint is a seal of a rotary seal mounted on each facing end face, with a rotating shaft coupled to the rotating part and a fixed shaft connected to the fluid supply pipe arranged coaxially and facing each other in the axial direction. It is the structure which prevents the leakage of a fluid by sticking a surface mutually.

ところで近年、従来一般に用いられていた水系の液体クーラントのほかに、エアを冷却媒体として用いる場合がある。エアを用いることにより、冷却対象に応じた適正な冷却特性が得られること、また使用後の廃液処理などの環境対策が不要で環境負荷を低減することができることなどの利点がある。そして同一装置によって液体クーラントとエアとを使い分ける必要がある場合には、流体継手として用いられるロータリジョイントは、流体としての特性の異なる液体と気体の双方に対して使用可能となるよう考慮がなされたものであることが必要とされ、従来よりこのような用途を想定したタイプのロータリジョイントが提案されている（例えば特許文献１参照）。 Incidentally, in recent years, air may be used as a cooling medium in addition to the water-based liquid coolant that has been conventionally used. By using air, there are advantages such that an appropriate cooling characteristic corresponding to the object to be cooled can be obtained, and that environmental measures such as waste liquid treatment after use are unnecessary and the environmental load can be reduced. When it is necessary to use liquid coolant and air separately with the same device, the rotary joint used as a fluid coupling is considered to be usable for both liquid and gas with different characteristics as fluid. In the past, a rotary joint of a type assuming such an application has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特許文献１に示す例は、回転軸側に設けられた回転シールを固定シールに摺接させて流体の漏洩を防止する面シール部を形成し、固定シールを保持するフローティングシートを流体圧によって回転軸側に押し付けてシール面圧を発生させる構成において、フローティングシートの外周面に段差部を設け、この段差部に流体圧を作用させるようにしている。そして使用される流体が液体クーラントである場合には、この段差部には液体クーラントの圧力に応じた液圧が作用し、エアである場合には、エア圧に応じた空圧が作用する。これにより、対象とする流体の種類に応じてシール面圧を変更することができ、同一装置によって液体クーラントとエアの使い分けを可能としている。
特許第３０３７９００号公報 In the example shown in Patent Document 1, a rotary seal provided on the rotary shaft side is slidably contacted with a fixed seal to form a face seal portion that prevents fluid leakage, and a floating sheet that holds the fixed seal is rotated by fluid pressure. In the configuration in which the seal surface pressure is generated by pressing against the shaft side, a step portion is provided on the outer peripheral surface of the floating sheet, and fluid pressure is applied to the step portion. When the fluid to be used is a liquid coolant, a fluid pressure corresponding to the pressure of the liquid coolant acts on the stepped portion, and when the fluid is air, an air pressure corresponding to the air pressure acts. Thereby, the seal surface pressure can be changed according to the type of the target fluid, and the liquid coolant and the air can be selectively used by the same device.
Japanese Patent No. 3037900

しかしながら、上述の特許文献例に示す先行技術においては、上述の構成に起因して、シール面圧の変更のための構成において以下に述べるような難点があった。すなわちこの先行技術例では、より高いシール面圧値を必要とする液体クーラントを対象とする場合に、シール面圧を調整するためにフローティングシートの外周面に液体クーラントを導入する構成となっていた。このため、液体クーラント中のスラッジなどの異物がハウジングとフローティングシートとの摺動隙間内に噛込み、動作不良を生じやすいものであった。また、液体クーラントを面圧調整用に別途導く必要があることから、ロータリジョイントの装着時の配管作業が複雑で簡便・容易な取付が難しいという難点があった。このように、従来のシール面圧値の異なる複数種類の流体について使用可能なロータリジョイントを用いた回転シール機構においては、面圧調整機構の構成が必ずしも合理的でなく、動作不良や取付時の作業性などに難点があった。 However, in the prior art shown in the above-mentioned patent document examples, due to the above-described configuration, there are the following problems in the configuration for changing the seal surface pressure. That is, in this prior art example, when a liquid coolant requiring a higher seal surface pressure value is targeted, the liquid coolant is introduced to the outer peripheral surface of the floating sheet in order to adjust the seal surface pressure. . For this reason, foreign matters such as sludge in the liquid coolant are likely to be caught in the sliding gap between the housing and the floating sheet, causing malfunction. In addition, since it is necessary to separately guide the liquid coolant for adjusting the surface pressure, there is a problem that piping work when the rotary joint is mounted is complicated and it is difficult to install simply and easily. As described above, in the rotary seal mechanism using the rotary joint that can be used for a plurality of types of fluids having different seal surface pressure values, the structure of the surface pressure adjustment mechanism is not necessarily rational, and operation failure or mounting is difficult. There were difficulties in workability.

本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、面圧調整を合理的に行うことが可能な流体送給機構における回転シール機構およびこの回転シール機構に用いられるロータリジョイントを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and provides a rotary seal mechanism in a fluid feed mechanism capable of rationally adjusting the surface pressure and a rotary joint used in the rotary seal mechanism. Objective.

本発明の流体送給機構における回転シール機構は、軸方向の回転流路が設けられた回転部および軸方向の固定流路が設けられた固定部を同軸配置して成り、２つの流体供給源から供給され供給圧と適正なシール面圧値との比が異なる２種類の流体を軸心廻りに回転する前記回転部の回転流路へ前記固定流路を介して選択的に送給する流体送給機構における回転シール機構であって、前記回転部に設けられ側端面に前記回転流路が開口した第１のシール面を有する回転シール部と、前記固定流路が前記軸方向に貫通して形成された固定軸部を有し、一方側の側端面に前記固定流路が開口した第２のシール面を有する固定シール部と、前記固定部の本体を構成するハウジング部材に設けられ前記固定軸部が前記軸方向の移動が許容された状態で嵌合する嵌合孔と、前記固定軸部を、前記嵌合孔に嵌合する軸径で設けられた大径部およびこの大径部よりも小さい軸径で前記第２のシール面側に近接して設けられた小径部に区分する段差部と、前記嵌合孔に前記固定軸部が嵌合した状態において前記嵌合孔の内周面と前記小径部および大径部との間の隙間をそれぞれシールする第１の軸シール部および第２の軸シール部と、前記第１の軸シール部および第２の軸シール部の間において前記小径部と前記嵌合孔の内周面との間の隙間に開孔し、前記隙間内に前記２種類の流体のうちシール面圧値が低い方の流体を面圧調整流体として送給する加圧開孔と、前記２つの流体供給源から前記２種類の流体のうちのいずれかを前記嵌合孔内へ選択的に供給して前記固定流路を介して前記回転流路へ送給するとともに、前記選択的に供給される流体が前記シール面圧値が低い方の流体である場合にのみ前記加圧開孔に前記面圧調整流体を送給する流体供給手段とを備え、前記固定軸部の他方側の側端面に前記供給された流体の流体圧を作用させて前記固定シール部を前記回転シール部に対して押圧することにより、前記第１のシール面と第２のシール面とを相互に密着させて面シール部を形成し、前記加圧開孔を介して前記面圧調整流体を前記隙間内に送給して前記段差部に面圧調整流体圧を作用させることにより、前記固定シール部に前記流体圧による押圧力と反対方向の力を作用させて前記面シール部のシール面圧を低減させ、前記２種類の流体は、供給圧が１Ｍｐａ〜２０Ｍｐａの範囲の第１流体としての液体クーラントと、供給圧が０．１Ｍｐａ〜１Ｍｐａの範囲の第２流体としてのエアであり、前記第１流体を供給する場合における前記供給圧に対する前記面シール部のシール面圧値の比が０．６〜１．２の範囲となるように、また前記第２流体を供給する場合における前記供給圧に対する前記面シール部のシール面圧値の比が０．１〜０．５の範囲となるように、前記固定軸部の小径部、大径部の外形寸法および前記固定流路の内径寸法が決定されている。 The rotary seal mechanism in the fluid feeding mechanism of the present invention is formed by coaxially arranging a rotating portion provided with an axial rotation flow path and a fixed portion provided with an axial fixed flow path. Fluid that is selectively supplied via the fixed channel to the rotating channel of the rotating part that rotates around the axis of two types of fluids that are supplied from the cylinder and that have different ratios between the supply pressure and the appropriate seal surface pressure value A rotary seal mechanism in the feeding mechanism, the rotary seal portion having a first seal surface provided at the rotary portion and having the rotary flow channel open at a side end surface thereof, and the fixed flow channel penetrating in the axial direction. A fixed seal portion having a fixed shaft portion formed and having a second seal surface in which the fixed flow path is opened on one side end surface; and a housing member that constitutes a main body of the fixed portion. The fixed shaft is fitted with the movement in the axial direction allowed And the fixed shaft portion are close to the second seal surface side with a large diameter portion provided with a shaft diameter that fits into the fitting hole and a shaft diameter smaller than the large diameter portion. And a gap between the inner peripheral surface of the fitting hole and the small diameter portion and the large diameter portion in a state where the fixed shaft portion is fitted in the fitting hole. Between the first shaft seal portion and the second shaft seal portion that seal each other, and between the first shaft seal portion and the second shaft seal portion, between the small diameter portion and the inner peripheral surface of the fitting hole. From the two fluid supply sources, and a pressurizing hole for feeding a fluid having a lower seal surface pressure value of the two types of fluid as a surface pressure adjusting fluid. Either one of the two types of fluids is selectively supplied into the fitting hole and sent to the rotating flow path via the fixed flow path. And a fluid supply means for supplying the surface pressure adjusting fluid to the pressure opening only when the selectively supplied fluid is a fluid having a lower seal surface pressure value, By applying the fluid pressure of the supplied fluid to the other side end surface of the fixed shaft portion to press the fixed seal portion against the rotary seal portion, the first seal surface and the second seal A surface seal portion is formed by bringing the surfaces into close contact with each other, and the surface pressure adjusting fluid is supplied into the gap through the pressurizing hole to cause the surface pressure adjusting fluid pressure to act on the stepped portion. Accordingly, a force in the direction opposite to the pressing force due to the fluid pressure is applied to the fixed seal portion to reduce the seal surface pressure of the face seal portion, and the supply pressure of the two types of fluids is 1 Mpa to 20 Mpa . a liquid coolant as a first fluid range, the supply pressure . Air as the second fluid in the range of 1 Mpa to 1 Mpa, and the ratio of the seal surface pressure value of the face seal portion to the supply pressure when supplying the first fluid is in the range of 0.6 to 1.2 And the ratio of the seal surface pressure value of the face seal portion to the supply pressure when the second fluid is supplied is in the range of 0.1 to 0.5 . The outer diameter of the small diameter part and the large diameter part and the inner diameter of the fixed flow path are determined.

本発明のロータリジョントは、軸方向の回転流路が設けられた回転部および軸方向の固定流路が設けられた固定部を同軸配置して成り、２つの流体供給源から供給され供給圧と適正なシール面圧値との比が異なる２種類の流体を軸心廻りに回転する前記回転部の回転流路へ前記固定流路を介して選択的に送給する流体送給機構に用いられるロータリジョイントであって、前記回転部に設けられ側端面に前記回転流路が開口した第１のシール面を有する回転シール部と、前記固定流路が前記軸方向に貫通して形成された固定軸部を有し、一方側の側端面に前記固定流路が開口した第２のシール面を有する固定シール部と、前記固定部の本体を構成するハウジング部材に設けられ前記固定軸部が前記軸方向の移動が許容された状態で嵌合する嵌合孔と、前記固定軸部を、前記嵌合孔に嵌合する軸径で設けられた大径部およびこの大径部よりも小さい軸径で前記第２のシール面側に近接して設けられた小径部に区分する段差部と、前記嵌合孔に前記固定軸部が嵌合した状態において前記嵌合孔の内周面と前記小径部および大径部との間の隙間をそれぞれシールする第１の軸シール部および第２の軸シール部と、前記第１の軸シール部および第２の軸シール部の間において前記小径部と前記嵌合孔の内周面との間の隙間に開孔し、前記隙間内に前記２種類の流体のうちシール面圧値が低い方の流体を面圧調整流体として送給する加圧開孔と、前記２つの流体供給源から前記２種類の流体のうちのいずれかを前記嵌合孔内へ選択的に供給して前記固定流路を介して前記回転流路へ送給するとともに、前記選択的に供給される流体が前記シール面圧値が低い方の流体である場合にのみ前記加圧開孔に前記面圧調整流体を送給する流体供給手段とを備え、前記固定軸部の他方側の側端面に前記供給された流体の流体圧を作用させて前記固定シール部を前記回転シール部に対して押圧することにより、前記第１のシール面と第２のシール面とを相互に密着させて面シール部を形成し、前記加圧開孔を介して前記面圧調整流体を前記隙間内に送給して前記段差部に面圧調整流体圧を作用させることにより、前記固定シール部に前記流体圧による押圧力と反対方向の力を作用させて前記面シール部のシール面圧を低減させ、前記２種類の流体は、供給圧が１Ｍｐａ〜２０Ｍｐａの範囲の第１流体としての液体クーラントと、供給圧が０．１Ｍｐａ〜１Ｍｐａの範囲の第２流体としてのエアであり、前記第１流体を供給する場合における前記供給圧に対する前記面シール部のシール面圧値の比が０．６〜１．２の範囲となるように、また前記第２流体を供給する場合における前記供給圧に対する前記面シール部のシール面圧値の比が０．１〜０．５の範囲となるように、前記固定軸部の小径部、大径部の外形寸法および前記固定流路の内径寸法が決定されている。 The rotary of the present invention comprises a rotating part provided with an axial rotational flow path and a fixed part provided with an axial fixed flow path arranged coaxially, and supplied with two fluid supply sources and a supply pressure. Used in a fluid feeding mechanism that selectively feeds two kinds of fluids having different ratios to the appropriate seal surface pressure value to the rotating flow path of the rotating portion that rotates around the axis via the fixed flow path. A rotary joint, which is a rotary joint having a first seal surface provided at the rotating portion and having the rotating flow channel open at a side end surface thereof, and a fixed portion formed by penetrating the fixed flow channel in the axial direction A fixed seal portion having a shaft portion and having a second seal surface in which the fixed flow path is opened on one side end surface; and a housing member constituting a main body of the fixed portion; Fitting that fits with axial movement allowed The fixed shaft portion is provided close to the second seal surface side with a large diameter portion provided with a shaft diameter that fits into the fitting hole and a shaft diameter smaller than the large diameter portion. A step portion that is divided into a small diameter portion and a gap between the inner peripheral surface of the fitting hole and the small diameter portion and the large diameter portion in a state where the fixed shaft portion is fitted in the fitting hole are respectively sealed. 1 shaft seal portion and the second shaft seal portion, and a gap between the small diameter portion and the inner peripheral surface of the fitting hole between the first shaft seal portion and the second shaft seal portion. A pressurized opening that feeds the fluid having the lower seal surface pressure value of the two types of fluid as the surface pressure adjusting fluid, and the two types of fluid from the two fluid supply sources. When selectively supplying one of the above into the fitting hole and feeding to the rotating flow path via the fixed flow path And a fluid supply means for supplying the surface pressure adjusting fluid to the pressurized opening only when the selectively supplied fluid is a fluid having a lower seal surface pressure value. By applying the fluid pressure of the supplied fluid to the side end surface on the other side of the shaft portion to press the fixed seal portion against the rotary seal portion, the first seal surface and the second seal surface To each other to form a surface seal portion, and to supply the surface pressure adjusting fluid into the gap through the pressurizing hole to cause the surface pressure adjusting fluid pressure to act on the stepped portion. A force in the direction opposite to the pressing force due to the fluid pressure is applied to the fixed seal portion to reduce the seal surface pressure of the face seal portion, and the supply pressure of the two kinds of fluids is in a range of 1 Mpa to 20 Mpa. Liquid coolant as the first fluid and a supply pressure of 0 . Air as the second fluid in the range of 1 Mpa to 1 Mpa, and the ratio of the seal surface pressure value of the face seal portion to the supply pressure when supplying the first fluid is in the range of 0.6 to 1.2 And the ratio of the seal surface pressure value of the face seal portion to the supply pressure when the second fluid is supplied is in the range of 0.1 to 0.5 . The outer diameter of the small diameter part and the large diameter part and the inner diameter of the fixed flow path are determined.

本発明によれば、ハウジング部材の嵌合孔に嵌合して軸方向に移動する固定軸部の外周面に段差部を設け、加圧開孔を介して導入された面圧調整流体をこの段差部に面圧調整流体圧を作用させて、固定シール部に流体圧による押圧力と反対方向の力を作用させ、面シール部のシール面圧を低減させるように構成することにより、面圧調整はシール面圧値が低い第２流体としてのエアについてのみ行えばよい。エアは配管が容易で異物混入が少なく、したがって面圧調整を合理的に行って、取付時の作業性に優れ使用時の動作不良が少ない流体送給機構における回転シール機構およびこの回転シール機構に用いられるロータリジョイントを実現することができる。 According to the present invention, the stepped portion is provided on the outer peripheral surface of the fixed shaft portion that is fitted in the fitting hole of the housing member and moves in the axial direction, and the surface pressure adjusting fluid introduced through the pressure opening is supplied to the stepped portion. Surface pressure adjustment fluid pressure is applied to the stepped portion, and the force in the direction opposite to the pressing force by the fluid pressure is applied to the fixed seal portion to reduce the seal surface pressure of the surface seal portion, thereby reducing the surface pressure. adjustment may be performed only for air as the second fluid low shea Lumpur surface pressure value. Air is easy to pipe and contains less foreign matter.Therefore, the surface pressure is adjusted rationally, and the rotary seal mechanism in the fluid feed mechanism and the rotary seal mechanism have excellent workability during installation and few malfunctions during use. The rotary joint used can be realized.

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態における流体送給機構の構成説明図、図２は本発明の一実施の形態における流体送給機構の回転シール機構に用いられるロータリジョイントの断面図、図３は本発明の一実施の形態におけるロータリジョイントのハウジング部材の構造説明図、図４は本発明の一実施の形態におけるロータリジョイントのフローティングシートの構造説明図、図５，図６は本発明の一実施の形態におけるロータリジョイントの動作説明図である。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration explanatory view of a fluid feeding mechanism in one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of a rotary joint used in a rotary seal mechanism of the fluid feeding mechanism in one embodiment of the present invention, FIG. FIG. 4 is a structural explanatory view of a housing member of a rotary joint in one embodiment of the present invention, FIG. 4 is a structural explanatory view of a floating sheet of a rotary joint in one embodiment of the present invention, and FIGS. It is operation | movement explanatory drawing of the rotary joint in embodiment.

まず図１を参照して、流体送給機構１の全体構成を説明する。図１において、流体送給機構１は、工作機械のスピンドルなどの回転軸へ流体供給部７から供給される冷却用の流体を送給する機能を有するものであり、軸方向の回転流路が設けられた回転部２ａおよび軸方向の固定流路が設けられた固定部２ｂを同軸配置して成るロータリジョイント２を主体としている。 First, the overall configuration of the fluid feed mechanism 1 will be described with reference to FIG. In FIG. 1, a fluid feeding mechanism 1 has a function of feeding a cooling fluid supplied from a fluid supply unit 7 to a rotating shaft such as a spindle of a machine tool. A rotary joint 2 formed by coaxially arranging a rotating portion 2a provided and a fixed portion 2b provided with an axial fixed flow path is mainly used.

回転部２ａはスピンドル軸４の締結孔４ａに締結されており、スピンドル軸４は、スピンドルに内蔵されたモータによって回転駆動されてフレーム５に設けられた挿通孔５ａ内で軸心Ａ廻りに回転するとともに、クランプ／アンクランプシリンダによって軸方向の進退動作を行う。また固定部２ｂは、円筒ブロック形状のケーシング３に設けられた装着孔３ａに嵌合して装着されており、ケーシング３をボルトなどの締結手段（図示省略）によってフレーム５に着脱自在に締結することにより、固定部２ｂは回転部２ａと同軸に配置される。 The rotating portion 2a is fastened to a fastening hole 4a of the spindle shaft 4, and the spindle shaft 4 is rotated around an axis A in an insertion hole 5a provided in the frame 5 by being driven to rotate by a motor built in the spindle. At the same time, the axial movement is performed by the clamp / unclamp cylinder. The fixing portion 2b is fitted and mounted in a mounting hole 3a provided in the cylindrical block-shaped casing 3, and the casing 3 is detachably fastened to the frame 5 by fastening means (not shown) such as bolts. Accordingly, the fixed portion 2b is arranged coaxially with the rotating portion 2a.

流体供給部７は第１の流体供給源７ａ、第２の流体供給源７ｂを備えており、第１の流体供給源７ａは液体クーラント（第１流体）を、第２の流体供給源７ｂはエア（第２流体）をそれぞれ供給する。ここで、第２の流体供給源７ｂから供給されるエアは、一般の工場用エア、工場用エアをドライヤによって処理したドライエア、または所定量のオイルミストが混入されたオイルミスト含有エアなど、供給対象に応じて各種の形態のものを選択できるようになっている。 The fluid supply unit 7 includes a first fluid supply source 7a and a second fluid supply source 7b. The first fluid supply source 7a is a liquid coolant (first fluid) , and the second fluid supply source 7b is Air (second fluid) is supplied. Here, the air supplied from the second fluid supply source 7b is supplied as general factory air, dry air obtained by treating factory air with a dryer, or oil mist-containing air mixed with a predetermined amount of oil mist. Various forms can be selected according to the object.

流体供給部７から供給される流体は、第１の開閉バルブ６ａ、第２の開閉バルブ６ｂおよび逆止弁６ｃを備えた流体供給回路６によって選択的に送給される。すなわち、第１の流体供給源７ａは耐圧配管よりなるクーラント配管８ａによって第１の開閉バルブ６ａを介してケーシング３の流路孔３ｂに接続されており、第１の開閉バルブ６ａを開閉することにより、第１の流体供給源７ａから供給される液体クーラントの固定部２ｂへの送給をオンオフすることができる。 The fluid supplied from the fluid supply unit 7 is selectively supplied by a fluid supply circuit 6 including a first on-off valve 6a, a second on-off valve 6b, and a check valve 6c. That is, the first fluid supply source 7a is connected to the flow passage hole 3b of the casing 3 through the first on-off valve 6a by the coolant pipe 8a made of a pressure-resistant pipe, and opens and closes the first on-off valve 6a. Thus, the supply of the liquid coolant supplied from the first fluid supply source 7a to the fixed portion 2b can be turned on and off.

また第２の流体供給源７ｂは樹脂チューブなどよりなるエア配管８ｂによって第２の開閉バルブ６ｂ、逆止弁６ｃを介してクーラント配管８ａにつなぎ込まれており、同様に第２の開閉バルブ６ｂを開閉することにより、第２の流体供給源７ｂから供給されるエアの固定部２ｂへの送給をオンオフすることができる。ここで、逆止弁６ｃはクーラント配管８ａ側からエア配管８ｂへの流体の逆流を防止するために設けられている。さらに、第２の開閉バルブ６ｂの下流側において分岐したエア配管８ｃは、固定部２ｂに設けられた加圧開孔２０（図２参照）に接続されており、供給対象の流体がエアである場合には、後述するように固定部２ｂに面圧調整用流体としてのエアを送給するようになっている。 The second fluid supply source 7b is connected to the coolant pipe 8a via the second on-off valve 6b and the check valve 6c by an air pipe 8b made of a resin tube or the like, and similarly the second on-off valve 6b. By opening / closing the air supply, it is possible to turn on / off the supply of the air supplied from the second fluid supply source 7b to the fixed portion 2b. Here, the check valve 6c is provided in order to prevent the backflow of fluid from the coolant pipe 8a side to the air pipe 8b. Furthermore, the air piping 8c branched on the downstream side of the second opening / closing valve 6b is connected to a pressurization opening 20 (see FIG. 2) provided in the fixed portion 2b, and the fluid to be supplied is air. In this case, as described later, air as a surface pressure adjusting fluid is fed to the fixed portion 2b.

すなわち上記構成において、工作機械における加工対象物に応じて第１の開閉バルブ６ａ、第２の開閉バルブ６ｂを切り換えることにより、送給される冷却用の流体の種類を選択して切り換えることができるとともに、特定の流体については、固定部２ｂに面圧調整用流体を送給することができる。したがって、図１に示す流体供給回路６は、複数の流体供給源から複数種類の流体のうちのいずれかを嵌合孔１３ａ内へ選択的に供給して固定流路１５ｄを介して回転流路１０ａへ送給するとともに、加圧開孔２０に面圧調整用流体を送給する流体供給手段となっている。そしてロータリジョイント２および流体供給回路６は、複数の流体供給源から供給される複数種類の流体を、軸心廻りに回転する回転部２ａの回転流路へ固定部２ｂの固定流路を介して選択的に送給する機能を有する回転シール機構を構成する。 That is, in the above configuration, by switching the first opening / closing valve 6a and the second opening / closing valve 6b in accordance with the object to be processed in the machine tool, the type of the cooling fluid to be fed can be selected and switched. At the same time, the surface pressure adjusting fluid can be supplied to the fixed portion 2b for the specific fluid. Therefore, the fluid supply circuit 6 shown in FIG. 1 selectively supplies any one of a plurality of types of fluids from a plurality of fluid supply sources into the fitting hole 13a, and rotates the rotation channel via the fixed channel 15d. 10a, and a fluid supply means for supplying the surface pressure adjusting fluid to the pressurizing hole 20. The rotary joint 2 and the fluid supply circuit 6 pass a plurality of types of fluids supplied from a plurality of fluid supply sources to the rotation channel of the rotation unit 2a that rotates about the axis through the fixed channel of the fixing unit 2b. A rotary seal mechanism having a function of selectively feeding is configured.

次に、図２，図３，図４を参照して、ロータリジョイント２の詳細構造を説明する。図２において回転部２ａは、軸心部に軸方向に貫通して回転流路１０ａが設けられ、外面に締結ねじ部１０ｂが設けられたロータ１０を主体としている。締結ねじ部１０ｂを締結孔４ａに螺合させることによりロータ１０はスピンドル軸４にねじ締結され、Ｏリング１２によってねじ締結部が密封される。これにより、回転流路１０ａはスピンドル軸４の流路孔４ｂと連通する。 Next, the detailed structure of the rotary joint 2 will be described with reference to FIGS. In FIG. 2, the rotating part 2a is mainly composed of a rotor 10 having a rotating flow path 10a penetrating in an axial direction in an axial center part and a fastening screw part 10b provided on an outer surface. By screwing the fastening screw portion 10b into the fastening hole 4a, the rotor 10 is screwed to the spindle shaft 4, and the screw fastening portion is sealed by the O-ring 12. As a result, the rotating flow path 10 a communicates with the flow path hole 4 b of the spindle shaft 4.

ロータ１０の右側（固定部２ｂと対向する側）の側端面には、回転流路１０ａの開孔面を囲む配置で、円環状の環状凸部１０ｃが形成されている。環状凸部１０ｃの内側に形成された凹部には、第１のシールリング１１が固定されている。第１のシールリング１１はセラミックなどの耐摩耗性に富む硬質材料を、中央部に開口部１１ａを有する円環形状に成形したものであり、平滑面に仕上げられた第１のシール面１１ｂを外面側にした状態で環状凸部１０ｃに固定される。そしてこの状態では、回転流路１０ａは開口部１１ａと連通して第１のシール面１１ｂに開口する。すなわち第１のシールリング１１が固定されたロータ１０は、回転部２ａに設けられ側端面に回転流路１０ａが開口した第１のシール面１１ａを有する回転シール部となっている。 An annular ring-shaped convex portion 10c is formed on the side end surface on the right side (the side facing the fixed portion 2b) of the rotor 10 so as to surround the aperture surface of the rotating flow path 10a. A first seal ring 11 is fixed to a recess formed inside the annular protrusion 10c. The first seal ring 11 is formed by molding a hard material rich in wear resistance such as ceramic into an annular shape having an opening 11a in the center, and the first seal surface 11b finished to be a smooth surface. It fixes to the cyclic | annular convex part 10c in the state made into the outer surface side. In this state, the rotating flow path 10a communicates with the opening 11a and opens to the first seal surface 11b. That is, the rotor 10 to which the first seal ring 11 is fixed is a rotary seal portion having a first seal surface 11a provided in the rotary portion 2a and having a rotary flow path 10a opened on a side end surface.

次に、ケーシング３に装着される固定部２ｂの構造を説明する。ケーシング３の装着面３ｃには流路孔３ｂと連通して設けられた装着孔３ａが開口しており、装着孔３ａには固定部２ｂの本体を構成する円筒形状のハウジング部材１３に設けられた装着凸部１３ｂが嵌合する。そして図３に示すように、等配された複数のボルト１４を装着面３ｃに設けられたねじ孔３ｄに螺合させることにより、ハウジング部材１３はケーシング３にボルト締結され、Ｏリング１６によって装着凸部１３ｂの嵌合部が密封される。ハウジング部材１３の中心部には軸方向に貫通する嵌合孔１３ａが設けられており、さらに嵌合孔１３ａの内周面には、Ｏリング溝１３ｃ、１３ｄが設けられている。 Next, the structure of the fixing portion 2b attached to the casing 3 will be described. A mounting hole 3a provided in communication with the flow path hole 3b is opened in the mounting surface 3c of the casing 3, and the mounting hole 3a is provided in a cylindrical housing member 13 constituting the main body of the fixed portion 2b. The mounting convex portion 13b is fitted. Then, as shown in FIG. 3, the housing member 13 is bolted to the casing 3 by being screwed into a screw hole 3 d provided in the mounting surface 3 c by a plurality of equally arranged bolts 14, and is mounted by an O-ring 16. The fitting part of the convex part 13b is sealed. A fitting hole 13a penetrating in the axial direction is provided at the center of the housing member 13, and O-ring grooves 13c and 13d are provided on the inner peripheral surface of the fitting hole 13a.

図２においてフローティングシート１５は、一方側（図において回転部２ａと対向する側）に円板形状のフランジ部１５ａが設けられ、他方側に固定流路１５ｄが軸方向に貫通して形成された固定軸部１５ｂを有する形状となっている。そして固定軸部１５ｂは、ハウジング部材１３の嵌合孔１３ａに軸方向の移動が許容された状態で嵌合する。 In FIG. 2, the floating sheet 15 is provided with a disk-shaped flange portion 15a on one side (the side facing the rotating portion 2a in the figure), and a fixed channel 15d is formed through the other side in the axial direction. The shape has a fixed shaft portion 15b. The fixed shaft portion 15b is fitted in the fitting hole 13a of the housing member 13 in a state where movement in the axial direction is allowed.

フランジ部１５ａの左側（回転部２ａと対向する側）の側端面には、固定流路１５ｄの開孔面を囲む配置で、円環状の環状凸部１５ｃが形成されており、環状凸部１５ｃの内側に形成された凹部には第２のシールリング１７が固定されている。第２のシールリング１７は第１のシールリング１１と同様の硬質材料を中央部に開口部１７ａを有する円環形状に成形したものであり、平滑面に仕上げられた第２のシール面１７ｂを外面側にした状態で環状凸部１５ｃに固定される。そしてこの状態では、固定流路１５ｄは開口部１７ａと連通して第２のシール面１７ｂに開口する。すなわち第２のシールリング１７が固定されたフローティングシート１５は、固定流路１５ｄが軸方向に貫通して形成された固定軸部１５ｂを有し、側端面に回転流路１５ｄが開口した第２のシール面１７ｂを有する固定シール部となっている。 An annular annular convex portion 15c is formed on the side end surface of the left side of the flange portion 15a (the side facing the rotating portion 2a) so as to surround the opening surface of the fixed flow path 15d, and the annular convex portion 15c is formed. A second seal ring 17 is fixed to a recess formed on the inside. The second seal ring 17 is formed by molding a hard material similar to that of the first seal ring 11 into an annular shape having an opening 17a at the center, and the second seal surface 17b finished to be a smooth surface. It fixes to the annular convex part 15c in the state made into the outer surface side. In this state, the fixed flow path 15d communicates with the opening 17a and opens to the second seal surface 17b. That is, the floating sheet 15 to which the second seal ring 17 is fixed has a fixed shaft portion 15b formed with a fixed flow path 15d penetrating in the axial direction, and the second end of the rotary flow path 15d is opened on the side end surface. This is a fixed seal portion having a sealing surface 17b.

図４を参照して、フローティングシート１５の詳細形状を説明する。フランジ部１５ａは図３に示すボルト１４の位置に対応して等配位置で切欠き部１５ｊが設けられており、フローティングシート１５をハウジング部材１３に装着した状態で、ハウジング部材１３のケーシング３へのボルト締結が可能となっている。また第２のシールリング１７の第２のシール面１７ｂには、複数のシール面潤滑用の凹部１７ｃが形成されている。凹部１７ｃは、第２のシール面１７ｂが第１のシール面１１ｂと密着して面シール部を形成した状態において、開口部１７ａ内の流体を第１のシール面１１ｂと第２のシール面１７ｂ相互の摺動面に導いて潤滑性を向上させる機能を有している。なお凹部１７ｃは必須ではなく、対象とする流体の特性やシール面圧値、使用回転数などの摺動条件によっては設ける必要がない場合がある。 The detailed shape of the floating sheet 15 will be described with reference to FIG. The flange portion 15 a is provided with a notch portion 15 j at an even position corresponding to the position of the bolt 14 shown in FIG. 3, and the flange portion 15 a is attached to the casing 3 of the housing member 13 with the floating sheet 15 being attached to the housing member 13. Bolts can be fastened. The second seal surface 17b of the second seal ring 17 has a plurality of seal surface lubrication recesses 17c. In the state where the second seal surface 17b is in close contact with the first seal surface 11b to form a surface seal portion, the recess 17c allows the fluid in the opening 17a to flow through the first seal surface 11b and the second seal surface 17b. It has the function of improving the lubricity by guiding to the mutual sliding surfaces. The concave portion 17c is not essential and may not be provided depending on sliding characteristics such as the characteristics of the target fluid, the seal surface pressure value, and the number of rotations used.

固定軸部１５ｂは、長手方向の中間部に設けられた段差部１５ｇによって、第２のシールリング１７に近接した位置に設けられた外径Ｄ１の小径部１５ｅと、外径Ｄ１よりも大きく嵌合孔１３ａに嵌合するサイズの外径Ｄ２で設けられた大径部１５ｆとに区分されている。ここで大径部１５ｆの側端面１５ｈにおける側面積、すなわち外径Ｄ２の円から内径ｄの固定流路１５ｄの部分を除いた側面積はＡ１となっており、また段差部１５ｇにおいて外径Ｄ２の円から小径部１５ｅの断面積を除いた側面積はＡ２となっている。 The fixed shaft portion 15b fits larger than the outer diameter D1 with a small diameter portion 15e having an outer diameter D1 provided at a position close to the second seal ring 17 by a step portion 15g provided at an intermediate portion in the longitudinal direction. It is divided into a large-diameter portion 15f provided with an outer diameter D2 of a size that fits into the joint hole 13a. Here, the side area on the side end face 15h of the large-diameter portion 15f, that is, the side area excluding the portion of the fixed flow path 15d having the inner diameter d from the circle having the outer diameter D2 is A1, and the outer diameter D2 at the step portion 15g. The side area excluding the cross-sectional area of the small diameter portion 15e from the circle is A2.

図２に示すように、固定軸部１５ｂを嵌合孔１３ａに嵌合させた状態において、Ｏリング溝１３ｃ、１３ｄ（図３参照）はそれぞれ固定軸部１５ｂにおける小径部１５ｅ、大径部１５ｆの位置に有り、Ｏリング２１ａ、Ｏリング２２ａがそれぞれＯリング溝１３ｃ、１３ｄ内に装着された状態では、第１の軸シール部２１、第２の軸シール部２２を構成する。第１の軸シール部２１、第２の軸シール部２２は、嵌合孔１３ａに固定軸部１５ｂが嵌合した状態において、嵌合孔１３ａの内周面と小径部１５ｅおよび大径部１５ｆとの間の隙間をそれぞれ密封する。この状態において、嵌合孔１３ａ内の流体の圧力は、受圧面積がＡ１の側端面１５ｈに作用する。 As shown in FIG. 2, in a state where the fixed shaft portion 15b is fitted in the fitting hole 13a, the O-ring grooves 13c and 13d (see FIG. 3) are the small diameter portion 15e and the large diameter portion 15f in the fixed shaft portion 15b, respectively. When the O-ring 21a and the O-ring 22a are mounted in the O-ring grooves 13c and 13d, respectively, the first shaft seal portion 21 and the second shaft seal portion 22 are configured. The first shaft seal portion 21 and the second shaft seal portion 22 are configured such that the inner peripheral surface of the fitting hole 13a, the small diameter portion 15e, and the large diameter portion 15f in a state where the fixed shaft portion 15b is fitted in the fitting hole 13a. Seal the gaps between them. In this state, the pressure of the fluid in the fitting hole 13a acts on the side end face 15h whose pressure receiving area is A1.

ハウジング部材１３には、図１に示すエア配管８ｃと接続される加圧開孔２０が設けられており、加圧開孔２０は、第１の軸シール部２１および第２の軸シール部２２の間において、小径部１５ｅと嵌合孔１３ａの内周面との間の円環状隙間２３に開孔する。そしてこの状態で、第２の流体供給源７ｂからエア配管８ｃを介してエアを送給することにより、円環状隙間２３内に面圧調整流体としてのエアが送給される。そして円環状隙間２３内の流体の圧力は、受圧面積がＡ２の段差部１５ｇに作用する。 The housing member 13 is provided with a pressurizing hole 20 connected to the air pipe 8c shown in FIG. 1. The pressurizing hole 20 includes a first shaft seal portion 21 and a second shaft seal portion 22. In between, it opens to the annular clearance 23 between the small diameter part 15e and the inner peripheral surface of the fitting hole 13a. In this state, air as a surface pressure adjusting fluid is supplied into the annular gap 23 by supplying air from the second fluid supply source 7b via the air pipe 8c. The fluid pressure in the annular gap 23 acts on the step portion 15g having a pressure receiving area A2.

流路孔３ｂ内に供給対象の流体が送給されることにより、この流体圧は固定軸部１５ｂの他方側（第２のシールリング１７の反対側）の側端面１５ｈに作用する。これにより、固定軸部１５ｂは嵌合孔１３ａ内で回転部２ａ側へスライドし、第２のシールリング１７は第１のシールリング１１に対して押圧される。この押圧力は第２のシール面１７ｂと第１のシール面１１ｂとを相互に密着させ、これにより固定流路１５ｄから軸廻りに回転状態の回転流路１０ａへ送給される流体の漏洩を防止する面シール部１８が形成される。このフローティングシート１５のスライドにおいて、フランジ部１５ａのねじ孔１５ｉ（図４）に螺設されたボルト２４およびボルト２４を外包する円筒カラー２５が、ハウジング部材１３に軸方向に設けられたガイド孔１３ｆ内を摺動することにより、フローティングシート１５の軸方向の移動がガイドされるとともに、軸廻りの廻り止めが行われる。 By supplying the fluid to be supplied into the flow path hole 3b, this fluid pressure acts on the side end face 15h on the other side (opposite side of the second seal ring 17) of the fixed shaft portion 15b. Accordingly, the fixed shaft portion 15b slides toward the rotating portion 2a in the fitting hole 13a, and the second seal ring 17 is pressed against the first seal ring 11. This pressing force causes the second seal surface 17b and the first seal surface 11b to be in close contact with each other, thereby causing leakage of the fluid supplied from the fixed channel 15d to the rotating channel 10a that is rotating around the axis. A face seal portion 18 to prevent is formed. In the sliding of the floating sheet 15, a bolt 24 screwed into the screw hole 15 i (FIG. 4) of the flange portion 15 a and a cylindrical collar 25 that encloses the bolt 24 are provided in the housing member 13 in the axial direction. By sliding inside, the movement of the floating sheet 15 in the axial direction is guided and the rotation around the shaft is prevented.

ロータリジョイント２の作動状態においては、送給される流体の圧力によるフローティングシート１５の進出と、スピンドル軸４の進退動作によって、面シール部１８のシール面の接離が行われる。すなわちフローティングシート１５が後退して第１のシール面１１ｂと第２のシール面１７ｂとが相互に離隔した状態において、嵌合孔１３ａ内に流路孔３ｂを介して流体が送給されることによりフローティングシート１５が前進（矢印ａ方向）し、第１のシール面１１ｂが第２のシール面１７ｂに当接して面シール部１８が形成される。 In the operating state of the rotary joint 2, the sealing surface of the face seal portion 18 is contacted and separated by the advancement of the floating sheet 15 due to the pressure of the supplied fluid and the advancement and retraction operation of the spindle shaft 4. That is, when the floating sheet 15 is retracted and the first seal surface 11b and the second seal surface 17b are separated from each other, fluid is fed into the fitting hole 13a through the flow path hole 3b. As a result, the floating sheet 15 moves forward (in the direction of arrow a), the first seal surface 11b abuts on the second seal surface 17b, and the surface seal portion 18 is formed.

そしてスピンドル軸４が固定部２ｂに対して相対的に前進（矢印ｄ方向）することにより、フローティングシート１５は後退（矢印ｂ方向）し、フランジ部１５ａがハウジング部材１３に近接した位置に復帰する。そしてこの状態からスピンドル軸４を相対的に後退（矢印ｃ方向）させることにより、第１のシール面１１ｂと第２のシール面１７ｂとが相互に離隔した状態に戻る。 When the spindle shaft 4 moves forward (arrow d direction) relative to the fixed portion 2b, the floating sheet 15 moves backward (arrow b direction), and the flange portion 15a returns to a position close to the housing member 13. . Then, by relatively retreating the spindle shaft 4 (in the direction of the arrow c) from this state, the first seal surface 11b and the second seal surface 17b are returned to a separated state.

次に、図５，図６を参照して、複数種類の流体を送給する場合におけるロータリジョイント２の動作を説明する。図５、図６は送給される流体がそれぞれ液体クーラント、エアーである場合を示している。まず、供給される流体が液体クーラントである場合について説明する。 Next, with reference to FIG. 5 and FIG. 6, the operation of the rotary joint 2 when a plurality of types of fluids are supplied will be described. 5 and 6 show cases where fluids to be fed are liquid coolant and air, respectively. First, a case where the supplied fluid is a liquid coolant will be described.

図５において、第１の開閉バルブ６ａを開にすることにより、嵌合孔１３ａ内には第１の流体供給源７ａから液体クーラント（圧力Ｐ１）が送給される。この液体クーラントは固定流路１５ｄを介して回転流路１０ａへ流通するが、このとき嵌合孔１３ａ内において圧力Ｐ１が側端面１５ｈに作用し、側端面１５ｈの受圧面積Ａ１（図４参照）に見合った流体力Ｆ（Ｌ）が固定軸部１５ｂに作用する。そして面シール部１８には、流体力Ｆ（Ｌ）から第１の軸シール部２１、第２の軸シール部２２による摺動抵抗ｆ１，ｆ２を減じた押圧力Ｆ１が作用し、この押圧力Ｆ１を第１のシール面１１ｂと第２のシール面１７ｂが接触するシール面積で除した値が、面シール部１８のシール面圧値となる。 In FIG. 5, the liquid coolant (pressure P1) is supplied from the first fluid supply source 7a into the fitting hole 13a by opening the first on-off valve 6a. The liquid coolant flows to the rotary flow path 10a via the fixed flow path 15d. At this time, the pressure P1 acts on the side end face 15h in the fitting hole 13a, and the pressure receiving area A1 of the side end face 15h (see FIG. 4). The fluid force F (L) commensurate with the above acts on the fixed shaft portion 15b. A pressing force F1 obtained by subtracting the sliding resistances f1 and f2 by the first shaft seal portion 21 and the second shaft seal portion 22 from the fluid force F (L) acts on the face seal portion 18, and this pressing force is applied. A value obtained by dividing F1 by the seal area where the first seal surface 11b and the second seal surface 17b are in contact is the seal surface pressure value of the surface seal portion 18.

次に供給される流体がエアである場合について説明する。図６において、第２の開閉バルブ６ｂを開にすることにより、嵌合孔１３ａ内には、第２の流体供給源７ｂから逆止弁６ｃを通過してエア（圧力Ｐ２）が送給されるとともに、加圧開孔２０にも同様にエア（圧力Ｐ２）が送給される。嵌合孔１３ａ内に送給されたエアは固定流路１５ｄを介して回転流路１０ａへ流通するが、このとき嵌合孔１３ａ内において圧力Ｐ２が側端面１５ｈに作用し、受圧面積Ａ１（図４参照）に見合った流体力Ｆ（Ｇ１）が固定軸部１５ｂに作用する。 Next, the case where the fluid supplied is air will be described. In FIG. 6, by opening the second opening / closing valve 6b, air (pressure P2) is fed into the fitting hole 13a from the second fluid supply source 7b through the check valve 6c. At the same time, air (pressure P <b> 2) is similarly supplied to the pressure opening 20. The air supplied into the fitting hole 13a flows to the rotary flow path 10a via the fixed flow path 15d. At this time, the pressure P2 acts on the side end face 15h in the fitting hole 13a, and the pressure receiving area A1 ( Fluid force F (G1) commensurate with (see FIG. 4) acts on the fixed shaft portion 15b.

また加圧開孔２０に送給されたエアは円環状隙間２３内において段差部１５ｇに作用し、受圧面積Ａ２（図４参照）に見合った流体力Ｆ（Ｇ２）が、流体力Ｆ（Ｇ１）と反対方向に作用する。そして面シール部１８には、流体力Ｆ（Ｇ１）から前述の摺動抵抗ｆ１，ｆ２および流体力Ｆ（Ｇ２）を減じた押圧力Ｆ２が作用する。この場合には押圧力Ｆ２を前述のシール面積で除した値がシール面圧値となる。 Further, the air supplied to the pressure opening 20 acts on the step portion 15g in the annular gap 23, and the fluid force F (G2) corresponding to the pressure receiving area A2 (see FIG. 4) becomes the fluid force F (G1). ) Acts in the opposite direction. A pressing force F2 obtained by subtracting the aforementioned sliding resistances f1 and f2 and the fluid force F (G2) from the fluid force F (G1) acts on the face seal portion 18. In this case, a value obtained by dividing the pressing force F2 by the seal area described above becomes the seal surface pressure value.

ここでロータリジョイントにおけるシール面圧について説明する。回転摺動面を密着させて流体のシールを行う回転シール機構においては、対象となる流体の特性や供給圧に応じた適正なシール面圧値を設定する必要がある。例えば本実施の形態に示すように比較的高い供給圧（例えば１Ｍｐａ〜２０Ｍｐａ）で供給される場合が多い液体クーラントが対象である場合には、シール面からのリークを極力防止するため、供給圧とほぼ同レベルの圧力のシール面圧値が設定される。 Here, the seal surface pressure in the rotary joint will be described. In a rotary seal mechanism that seals a fluid by bringing the rotary sliding surface into close contact, it is necessary to set an appropriate seal surface pressure value according to the characteristics of the target fluid and the supply pressure. For example, as shown in the present embodiment, when a liquid coolant that is often supplied at a relatively high supply pressure (for example, 1 Mpa to 20 Mpa) is a target, the supply pressure is used to prevent leakage from the sealing surface as much as possible. The seal surface pressure value at the same level as the pressure is set.

これに対し、低い供給圧（例えば０．１Ｍｐａ〜１Ｍｐａ）で用いられるエアを対象とする場合には、シール面の摺動による損耗を極力防ぐため、シール面圧を供給圧の半分以下とすることが求められる。これは液体を供給対象とする場合には、シール面に侵入した液体の薄膜が摺動面を潤滑する潤滑膜として作用するのに対し、エアの場合には、オイルミストを混入するなどの潤滑対策が施されている場合を除き、一般にはこのような潤滑作用がないことによる。 On the other hand, when air used at a low supply pressure (for example, 0.1 Mpa to 1 Mpa) is used as a target, the seal surface pressure is made half or less of the supply pressure in order to prevent wear due to sliding of the seal surface as much as possible. Is required. This is because when a liquid is to be supplied, a thin film of liquid that has entered the seal surface acts as a lubricating film that lubricates the sliding surface, whereas in the case of air, lubrication such as oil mist is mixed. This is generally due to the absence of such a lubrication action, unless measures are taken.

このように、供給圧や所望のシール面圧値が異なる流体を供給対象とする場合には、供給圧に対するシール面圧値の比を流体に応じて変更する必要がある。ここで、面シール部のシール面積はいずれの流体についても共通であることから、供給圧に対するシール面圧値の比を変更するには、流体圧が作用する受圧面積を流体の種類に応じて異ならせる必要がある。本実施の形態においては、図６に示すように、低いシール面圧値が求められるエアを対象とする場合において面シール部１８に作用する押圧力を発生させる実質的な受圧面積は（Ａ１−Ａ２）であり、液体クーラントを対象とする場合における受圧面積Ａ１と異なるものとなっている。 As described above, when fluids having different supply pressures or desired seal surface pressure values are to be supplied, it is necessary to change the ratio of the seal surface pressure value to the supply pressure in accordance with the fluid. Here, since the seal area of the face seal portion is common to all fluids, the pressure receiving area where the fluid pressure acts depends on the type of fluid in order to change the ratio of the seal face pressure value to the supply pressure. Need to be different. In the present embodiment, as shown in FIG. 6, in the case of targeting air for which a low seal surface pressure value is required, the substantial pressure receiving area that generates a pressing force acting on the surface seal portion 18 is (A1- A2), which is different from the pressure receiving area A1 when the liquid coolant is targeted.

すなわち、図６に示す場合においては、加圧開孔２０を介して面圧調整流体としてのエアを円環状隙間２３内に送給して段差部１５ｇにエア圧（面圧調整流体圧）を作用させることにより、固定シール部であるフローティングシート１５に、側端面１５ｈに作用する流体圧による押圧力Ｆ（Ｇ１）と反対方向の流体力Ｆ（Ｇ２）を作用させ、面シール部１８のシール面圧を低減させるようにしている。 That is, in the case shown in FIG. 6, air as a surface pressure adjusting fluid is fed into the annular gap 23 through the pressure opening 20, and air pressure (surface pressure adjusting fluid pressure) is applied to the step portion 15g. By acting, a fluid force F (G2) in a direction opposite to the pressing force F (G1) due to the fluid pressure acting on the side end surface 15h is applied to the floating sheet 15 that is the fixed seal portion, and the seal of the face seal portion 18 is applied. The surface pressure is reduced.

そしてロータリジョイント２の設計に際しては、図５に示す押圧力Ｆ１による面シール部１８のシール面圧値が、圧力Ｐ１の液体クーラントについての適正値となるように、また図６に示す押圧力Ｆ２による面シール部１８のシール面圧値が、圧力Ｐ２のエアについての適正値となるように、各部寸法を設定する。すなわち、所与の設計数値データとしての前述の圧力Ｐ１，Ｐ２，各流体についての適正なシール面圧値、前述の摺動抵抗ｆ１，ｆ２などに基づき、小径部１５ｅ、大径部１５ｆの径寸法Ｄ１，Ｄ２、固定流路１５ｄの径寸法ｄなどが決定される。 In designing the rotary joint 2, the seal surface pressure value of the face seal portion 18 by the pressing force F 1 shown in FIG. 5 is an appropriate value for the liquid coolant at the pressure P 1, and the pressing force F 2 shown in FIG. The size of each part is set so that the seal surface pressure value of the surface seal part 18 by the above becomes an appropriate value for the air of the pressure P2. That is, the diameters of the small-diameter portion 15e and the large-diameter portion 15f are based on the above-mentioned pressures P1, P2, appropriate seal surface pressure values for the respective fluids as given design numerical data, the above-described sliding resistances f1, f2, and the like. The dimensions D1 and D2, the diameter dimension d of the fixed flow path 15d, and the like are determined.

なお実設計上では、供給圧がそれぞれ１Ｍｐａ〜２０Ｍｐａ、０．１Ｍｐａ〜１Ｍｐａの範囲である液体クーラント（第１流体）およびエア（第２流体）を対象とする場合が、本発明を適用する上で最も適している。この場合の供給圧に対するシール面圧値の比の推奨値は、それぞれ０．６〜１．２、０．１〜０．５が望ましい。 In actual design, the present invention may be applied to a case where liquid coolant (first fluid) and air (second fluid) whose supply pressures are in the ranges of 1 Mpa to 20 Mpa and 0.1 Mpa to 1 Mpa, respectively. Is the most suitable. In this case, the recommended values of the ratio of the seal surface pressure value to the supply pressure are preferably 0.6 to 1.2 and 0.1 to 0.5 , respectively.

換言すれば、本実施の形態に示すロータリジョイント２においては、対象となる複数種類の流体のうち、低いシール面圧値とすることが求められる流体を対象とする場合にのみ、面圧調整流体による面圧調整を行う。例えば本実施の形態に示すように、供給される流体が液体クーラントおよびエアである場合において、供給される流体が液体クーラントのときには面圧調整を必要とせず、供給される流体が液体クーラントよりも低いシール面圧値とすることが求められるエアであるときにのみ、面圧調整流体としてエアを加圧開孔２０内に供給する形態を採用する。そしてこの面圧調整により、前述のように潤滑性を有しないエアを対象とする場合においても、外部から面シール部１８の摺動面へオイルなどの潤滑剤を供給することなく、回転シール機能を確保することができる。 In other words, in the rotary joint 2 shown in the present embodiment, the surface pressure adjusting fluid is used only when a fluid that is required to have a low seal surface pressure value among a plurality of types of fluids to be processed. Adjust the surface pressure with. For example, as shown in the present embodiment, when the supplied fluid is liquid coolant and air, when the supplied fluid is a liquid coolant, the surface pressure adjustment is not required, and the supplied fluid is more than the liquid coolant. Only when the air is required to have a low seal surface pressure value, a form in which air is supplied into the pressure opening 20 as the surface pressure adjusting fluid is adopted. And even when air having no lubricity as described above is targeted by this surface pressure adjustment, the rotational sealing function can be performed without supplying lubricant such as oil to the sliding surface of the face seal portion 18 from the outside. Can be secured.

このように、ロータリジョイント２における面シール部１８の面圧調整において、低いシール面圧値とすることが求められる流体を対象とする場合にのみ、面圧調整流体による面圧調整を行う構成を採用することにより、以下に述べる効果を有する。 As described above, in the surface pressure adjustment of the surface seal portion 18 in the rotary joint 2, the surface pressure adjustment by the surface pressure adjustment fluid is performed only when the fluid required to have a low seal surface pressure value is targeted. By adopting, the following effects are obtained.

高いシール面圧値が求められるような流体は一般に圧力が高く、このような流体を送給する配管系には耐圧配管が必要となる。また工作機械のクーラント液が対象となる場合には循環使用による異物混入が避けがたいことから、面圧調整用流体として用いることには難点がある。このような流体を供給対象に含む場合にあっても、本発明によれば高いシール面圧値の流体については面圧調整を行う必要がないことから、従来より液体クーラントを面圧調整流体として用いる従来技術において生じていた不具合の発生がない。 A fluid that requires a high seal surface pressure value generally has a high pressure, and a piping system that feeds such a fluid requires pressure-resistant piping. Further, when the coolant liquid of a machine tool is a target, it is difficult to avoid the contamination of foreign matters due to circulation, so that there is a difficulty in using it as a fluid for adjusting the surface pressure. Even when such a fluid is included in the supply target, according to the present invention, it is not necessary to adjust the surface pressure for a fluid having a high seal surface pressure value. There is no occurrence of problems that have occurred in the prior art used.

すなわち、特許文献１に示す先行技術例のように、シール面圧を調整するためにフローティングシートの外周面に液体クーラントを導入する構成においては、液体クーラント中のスラッジなどの異物が摺動隙間内に噛込みやすいという難点がある。これに対し、本実施の形態に示す例では液体クーラントを面圧調整に使用する必要がなく、シール面圧値が低いエアを対象とする場合にのみエアを用いて面圧調整を行うようにしていることから、異物噛込みによる動作不良を防止することができる。さらに、面圧調整用流体としてエアを用いることにより、液体クーラント用の耐圧配管を必要とせずに、作業容易・簡便なエア配管を追加するのみでよく、ロータリジョイントの装着時の配管作業を容易にして作業性を向上させることができる。 That is, in the configuration in which the liquid coolant is introduced to the outer peripheral surface of the floating sheet in order to adjust the seal surface pressure as in the prior art example shown in Patent Document 1, foreign matters such as sludge in the liquid coolant are placed in the sliding gap. It is difficult to bite. In contrast, in the example shown in the present embodiment, it is not necessary to use liquid coolant for surface pressure adjustment, and surface pressure adjustment is performed using air only when air with a low seal surface pressure value is targeted. Therefore, it is possible to prevent malfunction due to biting of foreign matter. Furthermore, by using air as the fluid for adjusting the surface pressure, there is no need for pressure-resistant piping for liquid coolant, and it is only necessary to add air piping that is easy to work and simple, and piping work when installing a rotary joint is easy. Thus, workability can be improved.

また本発明に示す構成では、液体クーラントを対象とする場合には面圧調整流体の作用を必要としない構成となっていることから、本質的に単一流体を対象とした従来の専用のロータリジョイントと異なるところがない。したがって面圧調整流体の配管回路等に不具合が発生した場合においても、液体クーラントを対象とする動作には何ら影響せず、安定したシール性能が確保され、液体のリークによる工作機械本体へのダメージを防止することができる。そして面圧調整流体を作用させながら動作させるのは、面シール部からのリークによる影響が少ないエアであり、この場合に前述の不具合が発生してもシール部品の早期損耗を招くのみで、工作機械本体へのダメージを招くことがない。 Further, in the configuration shown in the present invention, when the liquid coolant is a target, the operation of the surface pressure adjusting fluid is not required. Therefore, the conventional dedicated rotary for a single fluid is essentially used. There is no difference from the joint. Therefore, even if a malfunction occurs in the surface pressure adjusting fluid piping circuit, etc., there is no effect on the operation for the liquid coolant, stable sealing performance is ensured, and damage to the machine tool body due to liquid leakage Can be prevented. The air pressure adjustment fluid is operated while the air is less affected by the leak from the face seal portion. In this case, even if the above-mentioned problems occur, only the seal parts are quickly worn out. No damage to the machine body.

上記説明したように、本実施の形態に示す構成を採用することにより、従来のシール面圧値の異なる複数種類の流体について使用可能なロータリジョイントを用いた回転シール機構において、面圧調整機構の構成に起因して生じていた不具合を解消して、面圧調整を合理的に行うことができる、 As described above, by adopting the configuration shown in the present embodiment, in the conventional rotary seal mechanism using the rotary joint that can be used for a plurality of types of fluids having different seal surface pressure values, It is possible to rationally adjust the surface pressure by eliminating problems caused by the configuration.

本発明の流体送給機構における回転シール機構およびロータリジョイントは、面圧調整を合理的に行うことができるという特徴を有し、工作機械の主軸などの回転部に液体クーラントとエアを送給する用途に有用である。 Rotating seal mechanism and the rotary joint in the fluid delivery mechanism of the present invention is characterized in that it is possible to perform the surface pressure adjustment reasonable, deliver liquid coolant as air to the rotating part of the machine tool main spindle It is useful for the application.

本発明の一実施の形態における流体送給機構の構成説明図Structure explanatory drawing of the fluid feeding mechanism in one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態における流体送給機構の回転シール機構に用いられるロータリジョイントの断面図Sectional drawing of the rotary joint used for the rotation sealing mechanism of the fluid supply mechanism in one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態におけるロータリジョイントのハウジング部材の構造説明図Structure explanatory drawing of the housing member of the rotary joint in one embodiment of the present invention 本発明の一実施の形態におけるロータリジョイントのフローティングシートの構造説明図Structure explanatory drawing of the floating seat of the rotary joint in one embodiment of the present invention 本発明の一実施の形態におけるロータリジョイントの動作説明図Operational explanatory diagram of a rotary joint in an embodiment of the present invention 本発明の一実施の形態におけるロータリジョイントの動作説明図Operational explanatory diagram of a rotary joint in an embodiment of the present invention

符号の説明Explanation of symbols

１流体送給機構
２ロータリジョイント
２ａ回転部
２ｂ固定部
４スピンドル軸
６流体供給手段
７流体供給部
７ａ第１の流体供給源
７ｂ第２の流体供給源
１０ロータ
１０ａ回転流路
１１第１のシールリング
１１ｂ第１のシール面
１３ハウジング部材
１３ｂ嵌合孔
１５フローティングシート
１５ａフランジ部
１５ｂ固定軸部
１５ｄ固定流路
１５ｅ小径部
１５ｆ大径部
１５ｇ段差部
１７第２のシールリング
１７ｂ第２のシール面
１８面シール部
２０加圧開孔
２１第１の軸シール部
２２第２の軸シール部
２３円環状隙間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fluid feed mechanism 2 Rotary joint 2a Rotating part 2b Fixed part 4 Spindle shaft 6 Fluid supply means 7 Fluid supply part 7a 1st fluid supply source 7b 2nd fluid supply source 10 Rotor 10a Rotating flow path 11 1st seal | sticker Ring 11b First seal surface 13 Housing member 13b Fitting hole 15 Floating sheet 15a Flange portion 15b Fixed shaft portion 15d Fixed flow path 15e Small diameter portion 15f Large diameter portion 15g Stepped portion 17 Second seal ring 17b Second seal surface 18 Face seal portion 20 Pressure opening 21 First shaft seal portion 22 Second shaft seal portion 23 Annular gap

Claims

軸方向の回転流路が設けられた回転部および軸方向の固定流路が設けられた固定部を同軸配置して成り、２つの流体供給源から供給され供給圧と適正なシール面圧値との比が異なる２種類の流体を軸心廻りに回転する前記回転部の回転流路へ前記固定流路を介して選択的に送給する流体送給機構における回転シール機構であって、
前記回転部に設けられ側端面に前記回転流路が開口した第１のシール面を有する回転シール部と、
前記固定流路が前記軸方向に貫通して形成された固定軸部を有し、一方側の側端面に前記固定流路が開口した第２のシール面を有する固定シール部と、
前記固定部の本体を構成するハウジング部材に設けられ前記固定軸部が前記軸方向の移動が許容された状態で嵌合する嵌合孔と、
前記固定軸部を、前記嵌合孔に嵌合する軸径で設けられた大径部およびこの大径部よりも小さい軸径で前記第２のシール面側に近接して設けられた小径部に区分する段差部と、
前記嵌合孔に前記固定軸部が嵌合した状態において前記嵌合孔の内周面と前記小径部および大径部との間の隙間をそれぞれシールする第１の軸シール部および第２の軸シール部と、
前記第１の軸シール部および第２の軸シール部の間において前記小径部と前記嵌合孔の内周面との間の隙間に開孔し、前記隙間内に前記２種類の流体のうちシール面圧値が低い方の流体を面圧調整流体として送給する加圧開孔と、
前記２つの流体供給源から前記２種類の流体のうちのいずれかを前記嵌合孔内へ選択的に供給して前記固定流路を介して前記回転流路へ送給するとともに、前記選択的に供給される流体が前記シール面圧値が低い方の流体である場合にのみ前記加圧開孔に前記面圧調整流体を送給する流体供給手段とを備え、
前記固定軸部の他方側の側端面に前記供給された流体の流体圧を作用させて前記固定シール部を前記回転シール部に対して押圧することにより、前記第１のシール面と第２のシール面とを相互に密着させて面シール部を形成し、
前記加圧開孔を介して前記面圧調整流体を前記隙間内に送給して前記段差部に面圧調整流体圧を作用させることにより、前記固定シール部に前記流体圧による押圧力と反対方向の力を作用させて前記面シール部のシール面圧を低減させ、
前記２種類の流体は、供給圧が１Ｍｐａ〜２０Ｍｐａの範囲の第１流体としての液体クーラントと、供給圧が０．１Ｍｐａ〜１Ｍｐａの範囲の第２流体としてのエアであり、
前記第１流体を供給する場合における前記供給圧に対する前記面シール部のシール面圧値の比が０．６〜１．２の範囲となるように、また前記第２流体を供給する場合における前記供給圧に対する前記面シール部のシール面圧値の比が０．１〜０．５の範囲となるように、前記固定軸部の小径部、大径部の外形寸法および前記固定流路の内径寸法が決定されていることを特徴とする流体送給機構における回転シール機構。 A rotating part provided with an axial rotation flow path and a fixed part provided with an axial fixed flow path are arranged coaxially, and supply pressures and appropriate seal surface pressure values supplied from two fluid supply sources A rotary seal mechanism in a fluid feed mechanism that selectively feeds two types of fluids having different ratios to the rotary flow path of the rotating portion that rotates about the axis via the fixed flow path,
A rotary seal portion having a first seal surface provided in the rotary portion and having the rotary flow channel open on a side end surface;
A fixed seal portion having a fixed shaft portion formed by penetrating the fixed flow channel in the axial direction, and having a second seal surface in which the fixed flow channel is opened on one side end surface;
A fitting hole provided in a housing member that constitutes the main body of the fixed portion, and the fixed shaft portion is fitted in a state in which movement in the axial direction is allowed;
A large-diameter portion provided with a shaft diameter that fits the fixed shaft portion into the fitting hole, and a small-diameter portion provided near the second seal surface with a shaft diameter smaller than the large-diameter portion. A step portion to be divided into,
In a state where the fixed shaft portion is fitted in the fitting hole, a first shaft sealing portion and a second shaft sealing each of the gaps between the inner peripheral surface of the fitting hole and the small diameter portion and the large diameter portion. A shaft seal,
Between the first shaft seal portion and the second shaft seal portion, an opening is formed in a gap between the small diameter portion and the inner peripheral surface of the fitting hole, and the two kinds of fluids are in the gap. A pressurized opening for feeding a fluid having a lower seal surface pressure value as a surface pressure adjusting fluid;
One of the two types of fluids is selectively supplied from the two fluid supply sources into the fitting hole, and is supplied to the rotating flow path via the fixed flow path. Fluid supply means for supplying the surface pressure adjusting fluid to the pressure opening only when the fluid supplied to the fluid is a fluid having a lower seal surface pressure value,
By applying the fluid pressure of the supplied fluid to the other side end surface of the fixed shaft portion to press the fixed seal portion against the rotary seal portion, the first seal surface and the second seal surface The seal surface is brought into close contact with each other to form a surface seal portion,
By feeding the surface pressure adjusting fluid into the gap through the pressure opening and causing the surface pressure adjusting fluid pressure to act on the stepped portion, the fixed seal portion is opposite to the pressing force by the fluid pressure. Reduce the seal surface pressure of the face seal part by applying a force in the direction,
The two types of fluids include a liquid coolant as a first fluid having a supply pressure in a range of 1 Mpa to 20 Mpa, and a supply pressure of 0 . Air as a second fluid in the range of 1 Mpa to 1 Mpa;
In the case of supplying the second fluid, the ratio of the seal surface pressure value of the face seal portion to the supply pressure in the case of supplying the first fluid is in the range of 0.6 to 1.2. The outer diameter of the fixed shaft portion, the outer diameter of the larger diameter portion, and the inner diameter of the fixed flow path so that the ratio of the seal surface pressure value of the face seal portion to the supply pressure is in the range of 0.1 to 0.5. A rotary seal mechanism in a fluid feed mechanism, characterized in that dimensions are determined.

軸方向の回転流路が設けられた回転部および軸方向の固定流路が設けられた固定部を同軸配置して成り、２つの流体供給源から供給され供給圧と適正なシール面圧値との比が異なる２種類の流体を軸心廻りに回転する前記回転部の回転流路へ前記固定流路を介して選択的に送給する流体送給機構に用いられるロータリジョイントであって、
前記回転部に設けられ側端面に前記回転流路が開口した第１のシール面を有する回転シール部と、
前記固定流路が前記軸方向に貫通して形成された固定軸部を有し、一方側の側端面に前記固定流路が開口した第２のシール面を有する固定シール部と、
前記固定部の本体を構成するハウジング部材に設けられ前記固定軸部が前記軸方向の移動が許容された状態で嵌合する嵌合孔と、
前記固定軸部を、前記嵌合孔に嵌合する軸径で設けられた大径部およびこの大径部よりも小さい軸径で前記第２のシール面側に近接して設けられた小径部に区分する段差部と、
前記嵌合孔に前記固定軸部が嵌合した状態において前記嵌合孔の内周面と前記小径部および大径部との間の隙間をそれぞれシールする第１の軸シール部および第２の軸シール部と、
前記第１の軸シール部および第２の軸シール部の間において前記小径部と前記嵌合孔の内周面との間の隙間に開孔し、前記隙間内に前記２種類の流体のうちシール面圧値が低い方の流体を面圧調整流体として送給する加圧開孔と、
前記２つの流体供給源から前記２種類の流体のうちのいずれかを前記嵌合孔内へ選択的に供給して前記固定流路を介して前記回転流路へ送給するとともに、前記選択的に供給される流体が前記シール面圧値が低い方の流体である場合にのみ前記加圧開孔に前記面圧調整流体を送給する流体供給手段とを備え、
前記固定軸部の他方側の側端面に前記供給された流体の流体圧を作用させて前記固定シール部を前記回転シール部に対して押圧することにより、前記第１のシール面と第２のシール面とを相互に密着させて面シール部を形成し、
前記加圧開孔を介して前記面圧調整流体を前記隙間内に送給して前記段差部に面圧調整流体圧を作用させることにより、前記固定シール部に前記流体圧による押圧力と反対方向の力を作用させて前記面シール部のシール面圧を低減させ、
前記２種類の流体は、供給圧が１Ｍｐａ〜２０Ｍｐａの範囲の第１流体としての液体クーラントと、供給圧が０．１Ｍｐａ〜１Ｍｐａの範囲の第２流体としてのエアであり、
前記第１流体を供給する場合における前記供給圧に対する前記面シール部のシール面圧値の比が０．６〜１．２の範囲となるように、また前記第２流体を供給する場合における前記供給圧に対する前記面シール部のシール面圧値の比が０．１〜０．５の範囲となるように、前記固定軸部の小径部、大径部の外形寸法および前記固定流路の内径寸法が決定されていることを特徴とするロータリジョイント。 A rotating part provided with an axial rotation flow path and a fixed part provided with an axial fixed flow path are arranged coaxially, and supply pressures and appropriate seal surface pressure values supplied from two fluid supply sources A rotary joint used in a fluid feeding mechanism that selectively feeds two types of fluids having different ratios to the rotating flow path of the rotating unit that rotates about the axis via the fixed flow path,
A rotary seal portion having a first seal surface provided in the rotary portion and having the rotary flow channel open on a side end surface;
A fixed seal portion having a fixed shaft portion formed by penetrating the fixed flow channel in the axial direction, and having a second seal surface in which the fixed flow channel is opened on one side end surface;
A fitting hole provided in a housing member that constitutes the main body of the fixed portion, and the fixed shaft portion is fitted in a state in which movement in the axial direction is allowed;
A large-diameter portion provided with a shaft diameter that fits the fixed shaft portion into the fitting hole, and a small-diameter portion provided near the second seal surface with a shaft diameter smaller than the large-diameter portion. A step portion to be divided into,
In a state where the fixed shaft portion is fitted in the fitting hole, a first shaft sealing portion and a second shaft sealing each of the gaps between the inner peripheral surface of the fitting hole and the small diameter portion and the large diameter portion. A shaft seal,
Between the first shaft seal portion and the second shaft seal portion, an opening is formed in a gap between the small diameter portion and the inner peripheral surface of the fitting hole, and the two kinds of fluids are in the gap. A pressurized opening for feeding a fluid having a lower seal surface pressure value as a surface pressure adjusting fluid;
One of the two types of fluids is selectively supplied from the two fluid supply sources into the fitting hole, and is supplied to the rotating flow path via the fixed flow path. Fluid supply means for supplying the surface pressure adjusting fluid to the pressure opening only when the fluid supplied to the fluid is a fluid having a lower seal surface pressure value,
By applying the fluid pressure of the supplied fluid to the other side end surface of the fixed shaft portion to press the fixed seal portion against the rotary seal portion, the first seal surface and the second seal surface The seal surface is brought into close contact with each other to form a surface seal portion,
By feeding the surface pressure adjusting fluid into the gap through the pressure opening and causing the surface pressure adjusting fluid pressure to act on the stepped portion, the fixed seal portion is opposite to the pressing force by the fluid pressure. Reduce the seal surface pressure of the face seal part by applying a force in the direction,
The two types of fluids include a liquid coolant as a first fluid having a supply pressure in a range of 1 Mpa to 20 Mpa, and a supply pressure of 0 . Air as a second fluid in the range of 1 Mpa to 1 Mpa;
In the case of supplying the second fluid, the ratio of the seal surface pressure value of the face seal portion to the supply pressure in the case of supplying the first fluid is in the range of 0.6 to 1.2. The outer diameter of the fixed shaft portion, the outer diameter of the larger diameter portion, and the inner diameter of the fixed flow path so that the ratio of the seal surface pressure value of the face seal portion to the supply pressure is in the range of 0.1 to 0.5. A rotary joint whose dimensions are determined.